用热激电导谱确定非晶态半导体能隙态密度的研究

本文用较完整的热激电导理论分析方法,处理非晶态半导体的热激电导谱,获得a-Si:H薄膜和a-Si:H/a-SiN_x:H超晶格中能隙上半部缺陷态密度的分布。其结果与用Fritzsche的理论分析方法获得的态密度分布一致。进一步比较了两种处理方法的主要特点,讨论了它们的特征参量,最大热发射能级E_m与准费密能级E_q之间的关系。结果证明,a-Si:H热激电导的分析应用弱复合情况处理,热激载流子的再俘获不能忽略。表明Gu等人的理论分析进一步改进了对非晶态半导体热激电导谱的处理。 关键词：     

非晶半导体光致发光的温度依赖关系

研究了a-Si:H,a-Si:H,F,a-Si:H,Cl以及a-Si:H,Cl,O等非晶硅薄膜光致发光的温度依赖关系。测量了各种样品的无辐射跃迁激活能ε,并试图寻求激活能ε与样品的制备条件和结构之间的关系;同时从发光强度的温度相关性确定了带尾态密度分布参数T0,以及T0与发光光谱形状之间的关系。并将实验结果与瞬态光电导的数据进行了比较。     

直流辉光放电本征a—Si:H薄膜的光致衰降效应

研究了直流辉光放电沉积本征a-Si:H薄膜在退火与光照过程中电性和光性的变化。用表面水汽吸附实验造成表面能带弯曲。从退火态与光照态能带弯曲程度的不同验证了光照后带隙态密度增加。 关键词：     

氢化非晶硅薄膜晶体管的低频噪声特性

针对氢化非晶硅薄膜晶体管(hydrogenated amorphous silicon thin film transistor,a-Si:H TFT)的低频噪声特性展开实验研究.由测量结果可知,a-Si:H TFT的低频噪声特性遵循1/f~γ(f为频率,γ≈0.92)的变化规律,主要受迁移率随机涨落效应的影响.基于与迁移率涨落相关的载流子数随机涨落模型(?N-?μ模型),在考虑源漏接触电阻、局域态俘获及释放载流子效应等情况时,对器件低频噪声特性随沟道电流的变化进行分析与拟合.基于a-Si:H TFT的亚阈区电流-电压特性提取器件表面能带弯曲量与栅源电压之间的关系,通过沟道电流噪声功率谱密度提取a-Si:H TFT有源层内局域态密度及其分布.实验结果表明:局域态在禁带内随能量呈e指数变化,两种缺陷态在导带底密度分别约为6.31×10~(18)和1.26×10~(18)cm~(-3)·eV~(-1),特征温度分别约为192和290 K,这符合非晶硅层内带尾态密度及其分布特征.最后提取器件的平均Hooge因子,为评价非晶硅材料及其稳定性提供参考.     

用SCLC法研究低k多孔SiO2:F薄膜的隙态密度

用溶胶-凝胶法制备了低k多孔SiO2:F薄膜,用空间电荷限制电流法(SCLC)研究了多孔SiO2:F薄膜中的隙态密度以及掺F量对隙态密度的影响,得到了平衡费米能级附近的隙态密度约为7×1015 cm-3·eV-1,以及带隙中隙态随能量的分布.并对造成隙态的主要原因也进行了讨论.     

PECVD分层结构对提高氢化非晶硅TFT迁移率的影响

为了进一步提高氢化非晶硅薄膜晶体管 (a-Si:H TFT) 的场效应电子迁移率, 研究了批量生产条件下对欧姆接触层和栅极绝缘层进行多层 制备, 不同的工艺参数对a-Si:H TFT场效应电子迁移率的影响. 研究表明随着对欧姆接触层 (n⁺层) 分层数的增加, 以及低速生长的栅极绝缘层 (GL层) 和高速生长的栅极绝缘层 (GH 层) 厚度比值提高, a-Si:H TFT的场效应迁移率得到提升. 当n⁺层分层数达到 3层, GL层和GH层厚度比值为4:11 时, 器件的场效应电子迁移率达到0.66 cm²/V·s, 比传统工艺提高了约一倍, 显著改善了a-Si:H TFT 的电学特性, 并在量产线上得到了验证. 关键词： 非晶硅薄膜晶体管 电子迁移率 欧姆接触层 栅极绝缘层     

微晶硅薄膜带隙态及微结构的研究

研究了氢化微晶硅薄膜费米能级以上的带隙态密度分布与薄膜微结构关系.采用拉曼谱和红外谱表征不同H稀释比制备的微晶硅薄膜的微结构.薄膜带隙态密度分布由调制光电流的相移分析技术测得.采用三相模型（非晶相、晶相和界面相）分析了薄膜带隙态密度与薄膜微结构的关系.结果表明,材料的带隙态密度随着界面相的增加而增加,当界面体积分数达到最大时,薄膜的带隙态密度也最大,即材料的带隙态密度与界面体积分数正相关. 关键词： 带隙态 界面相 微晶硅 调制光电流     

非晶态半导体超晶格中的纵声学声子折叠效应

报道用喇曼散射技术对a-Si:H/a-SiN:H和a-Si:H/a-SiC:H两种周期性超晶格中纵声学声子折叠模的系列研究结果。获得了a-Si:H/a-SiC:H超晶格的纵声学声子折叠谱。并用弹性连续介质模型对折叠纵声学声子的色散关系进行了理论计算,其结果与实验值符合得很好。同时,对布里渊区中心频隙的存在做了简单的讨论。 关键词：     

a-Si:H/a-SiN_x:H超晶格中空间电势分布和光电导的理论计算

本文从a-Si:H体材料的缺陷态模型出发,考虑在a-Si:H/a-SiN:H超晶格中由于空间电荷转移掺杂效应,以及界面不对称引起的a-Si:H阱层的能带下降和弯曲,严格求解空间电势分布和电荷分布,发现a-Si:H阱层中能带的下降值远大于由界面电荷不对称所引起的两端电势能差,且随转移到阱层中的电荷总量的变化非常敏感。空间电荷分布比较平缓,当不对称参数K=0.9时,空间电荷浓度的最大差值不到两倍。在此基础上,计算了超晶格中光电导的温度曲线,发现引起超晶格中暗电导和光电导相对于单层膜增大的主要原因是转移电荷量的多少,而界面电荷不对称的影响则小得多。计算中对带尾态采用Simmons-Taylor理论,考虑a-Si:H中悬挂键的相关性,并用巨正则分布讨论其在复合过程中的行为。     

界面态电荷对n沟6H-SiC MOSFET场效应迁移率的影响

针对界面态密度在禁带中的不均匀分布，分析了界面态电荷对n沟6H碳化硅MOSFET场效应迁移率的影响.分析结果显示，界面态电荷使n沟碳化硅器件的场效应迁移率明显降低.并给出了实验测定的场效应迁移率和反型层载流子迁移率的比值与界面态密度之间关系. 关键词： 碳化硅 界面态 反型层迁移率 场效应迁移率     

非晶硅界面缓冲层对非晶硅锗电池性能的影响

针对非晶硅锗电池本征层高锗含量时界面带隙失配以及高界面缺陷密度造成电池开路电压和填充因子下降的问题,通过在PI界面插入具有合适带隙的非晶硅缓冲层,不仅有效缓和了带隙失配,降低界面复合,同时也通过降低界面缺陷密度改善内建电场分布,从而提高了电池的收集效率. 进一步引入IN界面缓冲层以及对非晶硅锗本征层进行能带梯度设计,在仅采用Al背电极时,单结非晶硅锗电池转换效率达8.72%. 关键词： 非晶硅缓冲层 非晶硅锗薄膜太阳电池 带隙 界面     

a-Si:H/a-SiNx:H超晶格薄膜的光学性质

本文介绍,当a-SiN_x:H层的厚度一定,a-Si:H层的厚度不同时,a-Si:H/a-SiN_x:H超晶格薄膜的光吸收系数、光学禁带宽度以及折射率随之变化的规律。 关键词：     

On formation of thin SiO2/a-Si:H interface when biased oxidized semiconductor surface interacts with plasma or liquid solution

In this paper we present the results of research into a relation(s) between the bias voltage of an oxide/a-Si:H/c-Si sample during formation of very-thin and thin oxides and the resulting distribution of oxide/semiconductor interface states in the a-Si:H band gap. Two oxygen plasma sources were used for the first time in our laboratories for formation of oxide layers on a-Si:H: i) inductively coupled plasma in connection with its application at plasma anodic oxidation; ii) rf plasma as the source of positive oxygen ions for the plasma immersion ion implantation process. The oxide growth on a-Si:H during plasma anodization is also simply described theoretically. Properties of plasmatic structures are compared to ones treated by chemical oxidation that uses 68 wt% nitric acid aqueous solutions. We have confirmed that three parameters of the oxide growth process — kinetic energy of interacting particles, UV-VIS-NIR light emitted by plasma sources, and bias of the samples — determine the distribution of defect states at both the oxide/a-Si:H interface and the volume of the a-Si:H layer, respectively. Additionally, a bias of the sample applied during the oxide growth process has a similar impact on the distribution of defect states as it can be observed during the bias-annealing of similar MOS structure outside of the plasma reactor. Presented at 5-th International Conference Solid State Surfaces and Interfaces, November 19–24, 2006, Smolenice Castle, Slovakia     

Interface states study of intrinsic amorphous silicon for crystalline silicon surface passivation in HIT solar cell

Intrinsic hydrogenated amorphous silicon(a-Si:H) film is deposited on n-type crystalline silicon(c-Si) wafer by hotwire chemical vapor deposition(HWCVD) to analyze the amorphous/crystalline heterointerface passivation properties.The minority carrier lifetime of symmetric heterostructure is measured by using Sinton Consulting WCT-120 lifetime tester system,and a simple method of determining the interface state density(D_(it)) from lifetime measurement is proposed.The interface state density(D_(it)) measurement is also performed by using deep-level transient spectroscopy(DLTS) to prove the validity of the simple method.The microstructures and hydrogen bonding configurations of a-Si:H films with different hydrogen dilutions are investigated by using spectroscopic ellipsometry(SE) and Fourier transform infrared spectroscopy(FTIR) respectively.Lower values of interface state density(D_(it)) are obtained by using a-Si:H film with more uniform,compact microstructures and fewer bulk defects on crystalline silicon deposited by HWCVD.     

Validity of quasi-static capacitance-voltage measurements applied to hydrogenated amorphous silicon diodes

We have reexamined the validity of quasi-static capacitance-voltage (C-V) measurements when applied to hydrogenated amorphous silicon (a-Si: H) diodes. Displacement currents with the application of a linear ramp voltage to an a-Si:H Schottky diode exhibit a slow response with time constants ranging 0.1–1 s which cannot be measured completely by the conventional measurements. The measured capacitance and the effective density of gap states obtained from the measurement depend on the timing of current observation even when the small value of the order of 0.01 V/s is chosen for the ramp rate. We propose a possible means to realize the true quasi-staticC-V measurement of a-Si:H diodes.     

非晶硅太阳电池的X射线辐照效应及其低能域光电流光谱观测

本文叙述氢化非晶硅(a-Si:H以下简称非晶硅或a-Si)太阳电池经不同剂量的X射线辐照后光电转换性能的变化情况,还用低能域(入射光子能量hv小于非晶硅光学能隙)光电流光谱法观测了经X射线辐照后,非晶硅太阳电池中局域能级的增加状况,为非晶硅太阳电池将来在航天技术中的应用提供实验数据,实验表明,X射线的辐照效应比可见光强得多,故它可以用来快速鉴定各种非晶硅太阳电池的长期稳定性。 关键词：     

a-Si:H中杂质和缺陷态的电子统计理论

本文对a-Si:H中掺杂和缺陷机制提出了一个多能级模型,并应用了统计物理学的方法计算了a-Si:H的掺杂效率η。所得结果,不仅包括了street等人在此问题的全部讨论,而且还区分了重掺杂与轻掺杂有所不同,轻掺杂时的η与正常情况讨论一致,只有重掺杂时才出现η∝?^-1/2规律。 关键词：